薄壁钢板组合截面PEC柱是采用三片薄钢板焊接而成的H形截面,并在翼缘两边以一定的疏密间距焊接横向拉结筋(防止外包钢骨架局部屈曲),最后从柱端板预留孔洞内向腹板两侧浇筑相应强度的混凝土。为了尽量发挥出混凝土三向受压承载力高的优点,采用钢板混凝土组合截面这种形式能明显提高混凝土对结构构件刚度和承载力的贡献,提高结构构件的水平抗侧刚度、改善结构部件的抗震延性以及避免了钢管混凝土结构和预制混凝土结构梁柱节点施工的不便。自复位结构是通过在结构的主要受力构件上,如柱、梁、墙,合理地设置自复位构件和辅助耗能件,实现结构震后耗能并能自行复位、减小残余变形和降低震后修复成本的目的。相比于一般结构形式,自复位结构的主要受力构件不会受到过大损伤,耗能件通过螺栓与主体结构连接,易于更换与维修。为系统研究底部两层单跨薄壁钢板组合截面PEC柱—钢梁BRS板部分自复位连接组合框架结构的抗震性能,本文基于课题组在自复位节点连接和中间层框架的研究结果,结合实验室条件设计制作1榀组合框架底部两层子结构1:2缩尺试验试件,并用作动器对其施加水平低周循环往复荷载。首先基于试验现象和测试数据,整理得到试件破坏模式与滞回特征曲线,并对试件水平抗侧刚度、耗能能力和变形模式等进行了分析;其次针对这榀框架建立ABAQUS有限元模型,在计算出来的ODB文件中提取相关数据进行一定的后处理,并将模拟结果与试验进行分析对比;最后设计了4种不同的参数模型(对穿螺栓布置方式、竖向力作用、长圆孔尺寸和柱底连接形式),分别对其进行模拟计算,研究各设计参数对试件滞回性能、水平抗侧刚度、节点力学性能、耗能能力、残余侧移等抗震性能的影响规律。研究结果如下:本试验自复位结构通过设置BRS耗能板和预拉杆拥有自复位能力并满足结构遭遇地震时的耗能能力需求和残余侧移限值;采用对穿螺栓单边布置的试件比双边布置的试件,自复位能力较强但耗能能力较弱;施加一定的竖向力对试件的自复位效果影响不大;适当增加BRS板长圆孔的径向孔长可以使试件进入承压型受力时间滞后,提高自复位效果;柱脚固接试件前期耗能主要源于节点区BRS板和梁端的屈服,后期耗能依靠柱脚部位混凝土的压碎和钢骨架的屈服,试验试件整体残余相对侧移角小于0.012rad,对应的有限元模型小于0.008rad,都满足大震层间侧移限值1/30的要求;在达到层间侧移角5.0%时,有限元各参数模型的整体残余相对侧移角均小于0.016rad,具有良好的抗震性能和自复位功效。